1D 硅自旋量子比特阵列中的噪声相关性
介观与纳米尺度物理
2025-07-31 v1
摘要
已知多量子比特架构中的相关噪声对纠错码的运行以及量子处理器的长期可行性具有严重不利影响。近期发现，超导量子比特多量子比特架构中存在随距离相关的噪声，这源于来自宇宙射线和高能粒子导致的亚导体在基板中的投毒作用，促使对缓解策略的激烈调查。相比之下，半导体自旋量子比特随距离的相关噪声迄今尚未报告。本文报告了四个硅量子点对之间随距离在 0.3mHz 至 1mHz 频率范围内的噪声相关性的幅度、频率和空间依赖性。我们发现，随着间距从75nm增加到300nm，电荷噪声相关性的幅度（由幅度平方相干性 表示）显著抑制，从大于0.5降至小于0.1。我们使用解析模型确认，与超导量子比特不同，相关噪声的主要来源来自来自硅-硅氧化物界面低频电荷噪声，由两种水平漂移子（TLFs）引起。鉴于此，我们结论性地讨论了电荷噪声的缓解策略。
引用
@article{arxiv.2405.03763,
title = {Noise Correlations in a 1D Silicon Spin Qubit Array},
author = {M. B. Donnelly and J. Rowlands and L. Kranz and Y. L. Hsueh and Y. Chung and A. V. Timofeev and H. Geng and P. Singh-Gregory and S. K. Gorman and J. G. Keizer and R. Rahman and M. Y. Simmons},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.03763},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 4 figures, 1 table